四川省遂宁高级实验学校2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

四川省遂宁高级实验学校高级高二下期第一月考物理试题一、选择题（本题共题，每题4分，共分，题单选，题多选）1.下列图像中不属于交变电流的有（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】判断电流是交流还是直流，就看方向是否随时间周期性变化；ABC中的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流，选项D中，尽管电流大小随时间变化，但因其方向不变，所以是直流。故选D。2.如图所示，我国直升机在北京上空悬停时，长度为L转动角速度为ω。该处地磁场的水平分量为BB。叶片的近轴端为ab的尺寸，则叶片中感应电动势为（）A.，a端电势低于b端电势B.，a端电势低于b端电势C.，a端电势高于b端电势D.，a端电势低于b端电势【答案】B【解析】By视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势，其大小为第1页/共19页3.ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动ωI。下列选项正确的是（）A.在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零B.从图（乙）位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为C.在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大D.在图（丁）位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为c→d【答案】A【解析】【详解】A．在图（甲）位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零，故A正确；B．从图（乙）位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为故B错误；C．在图（丙）位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电流为0，故C错误；D．在图（丁）位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为d→c，故D错误。故选A。4.两个相同的电阻，分别通以如图甲、乙所示的正弦式交变电流和方波式交变电流，两种交变电流的最大Q1与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于()第2页/共19页A.31B.12C.21D.43【答案】B【解析】【详解】当题图甲电流通过电阻R时，电阻产生的焦耳热Q＝()2；当题图乙中电流通过电阻R时，电阻产生的焦耳热Q＝，所以Q∶Q＝1∶2，故B正确，ACD错误．故选：B5.nS，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R把探测线圈翻转180°q（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由题意知则第3页/共19页故选C。6.如图所示是一透明圆柱体的横截面，其半径为R，AB是一条直径，今有一束平行单色光沿与AB平行的方向射向圆柱体，若该光线经折射后恰好经过BAB的距离是度为c，不考虑圆柱体中的反射.则下列说法正确的是（）A.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为B.从B点射出的光在圆柱体中传播时间为C.该透明圆柱体的折射率为D.该透明圆柱体的折射率为【答案】D【解析】【详解】CD．设光线P经C折射后过B点，光路如图所示。在△ODC中，由几何关系得得α=60°在△OBC中，由几何关系得α=2β第4页/共19页可得：β=30°则圆柱体的折射率为选项C错误，D正确；AB．由几何关系可得CB=2Rcos30°=R光在圆柱中传播的速度故从B点射出的光在圆柱中传播时间故AB错误。故选D。7.光滑U型金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m金属棒ab，左端连接有一电容为C的电容器，现给棒一个初速v）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】当金属棒ab做切割磁感线运动时，要产生感应电动势，电容器C将被充电，ab棒中有充电电流存在，ab棒受到安培力的作用而减速，当ab棒以稳定速度v匀速运动时，则有由动量定理联立解得故选B。8.2L的有界匀强磁场左侧放置一边长为l外力作用下向右匀加速穿过该磁场，则在线圈穿过磁场的过程中，拉力F随位移x的变化图像、热功率P随位移x的变化图像、线圈中感应电流I（顺时针方向为正）随位移x的变化图像正确的是（）第5页/共19页A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】AB．线圈在水平外力作用下向右匀加速穿过该磁场，在的过程中解得AB错误；D．线圈中的感应电流为和对应的图像应为同一曲线的两段，D错误；C．线圈中的功率C正确。第6页/共19页故选C。9.如图所示，宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为Bmr的两导体棒ab和cdLcd一向右的初速度v，对它们之后的运动过程说法正确的是（）A.ab的加速度越来越大，cd的加速度越来越小B.回路产生的焦耳热为mvC.通过ab的电荷量为D.两导体棒间的距离最终变为L＋【答案】BCD【解析】【详解】A．由题知，ab、cd受到大小相等的安培力，且cd棒受到的安培力向左，其做减速运动，根据安培力公式和牛顿第二定律得解得其中v为cd棒的速度，故所以两棒的加速度均减小，故A错误；Bab和cd共速时有mv＝2mv1解得v＝v0由能量守恒定律得第7页/共19页解得回路产生的焦耳热为故B正确；C．设整个过程中通过ab的电荷量为q，对ab棒，由动量定理得又所以故C正确；D．对cd棒，由动量定理得解得两导体棒间距离最终变为，故D正确。故选BCD。10.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈接有五个完全相同，标称值为（15V30W）的灯泡，副线圈的匝数为75mnr=2.5Ω，忽略导线等的电阻，当矩形线圈的角速度为ω0时，五个小灯泡刚好正常发光。则下列说法正确的是（）A.变压器原线圈的匝数为25第8页/共19页B.矩形线圈产生的感应电动势的有效值为42VC.变压器原线圈两端的电压为90VD.穿过原线圈磁通量的变化率的最大值为【答案】AD【解析】【详解】A．由题意可知灯泡额定功率为由于5个灯泡均正常发光，故副线圈的电流为原线圈的电流为根据原副线圈电流关系有解得原线圈的匝数A正确；BC．由欧姆定律可知变压器副线圈的电压为由变压器原副线圈的电压关系有解得变压器原线圈的电压由欧姆定律可知矩形线圈的内压为则由闭合电路欧姆定律可知矩形线圈产生的感应电动势的有效值为D．原线圈两端电压的最大值为根据法拉第电磁感应定律有解得穿过原线圈磁通量的变化率的最大值故选AD。220VVV2是（）第9页/共19页B.若P不动，F向上滑动时，灯泡消耗的功率变大C.若F不动，P向上滑动时，V、V2示数都变小D.若F不动，P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小【答案】BD【解析】【详解】AB．根据图中理想自耦式变压器原理可知原线圈电压恒为220V，则V1示数不变。若P不动，F向下滑动时，由可知，减小，则U2减小，V2示数也会减小。反之，F向上滑动时，V2示数增加，则副线圈中电流I2增大。由可知，灯泡消耗的功率变大，故A错误，B正确；CD．若F不动，P向上滑动时，滑动变阻器阻值R变小，U1不变，则V1示数不变，U2不变，则V2示数变小，而P向下滑动时，U2不变，滑动变阻器阻值增大，副线圈中电流减小，灯泡上耗的功率会减小，故C错误，D正确。故选BD。12.积为S、匝数为N匝、电阻不计，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速为n，其输出端与升压变压器的原线圈相连，输出电压为U，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输出功率为P，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻为R，变压器均为理想变压器。用户端工作电压为U。下列说法正确的是（）第10页/共19页A.B.两变压器间输电线上的电流为C.用户获得的功率为D.若其他条件不变，只减小，则U4增大【答案】CD【解析】【详解】A．发电线圈产生的感应电动势最大值为又输出电压为联立解得故A错误；B．升压变压器电流为由解得两变压器间输电线上的电流为故B错误；C．输电线上损耗的功率为用户获得的功率为联立解得故C正确；D．根据，第11页/共19页联立解得若其他条件不变，只减小，则增大，根据可知则增大，故D正确。故选CD。二、实验题（本题每空2分，共分）13.下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中敏检流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏检流计指针的偏转情况．（1）图甲电路中串联定值电阻R主要是为了（）A．减小电路两端的电压，保护电源B．增大电路两端的电压，保护电源C．减小电路中的电流，保护灵敏检流计D．减小电路中的电流，便于观察灵敏检流计的读数（2）实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，检流计G中指针是____偏（填“左”或“右”图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是________线圈（填“插入”或“抽出”第12页/共19页【答案】①.C②.右③.抽出④.感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化【解析】1）[1]电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏检流计．故C正确，A、B、D错误．（2[2][3]则流过电流计的电流方向为从下往上，所以检流计指针向右偏．在丙图中，知感应电流流过检流计的方向是从上而下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，知磁通量在减小，即磁铁抽出线圈．（3）[4]结论是感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化．14.某同学用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。（1）该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压，得到的实验数据如下表所示。原线圈匝数副线圈匝数原线圈电压副线圈电压实验序号（V）（V）14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根据实验数据，得到的结论为：在误差允许的范围内，______________。（2）该同学利用（1）问中第2组数据时的副线圈给一标有“3.8V；0.3A”字样的小灯泡供电，发现小灯泡并没有被烧坏。测量此时小灯泡两端的电压约为3.00V，并不是8.36V，其原因主要是_____________。（3）可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是________。A．第二次实验中小灯泡更亮些第13页/共19页B．用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热C．无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流（4）如图所示的电路中，电压为的交流电源通过阻值为的定值电阻与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。若保持不变，将可变电阻R的阻值增大，则流经原线圈的电流________R的阻值为________时（用、和R的功率最大。【答案】①.变压器原、副线圈的电压比等于匝数比②.副线圈有电阻，副线圈有内压③.BC##CB④.减小⑤.【解析】1）[1]根据实验数据，得到的结论为：在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比。（2）[2]副线圈有电阻，副线圈有内压。（3）[3]AB．铁芯横条与普通铁块都是导磁材料，铁芯闭合后，减小了漏磁现象，产生的感应电动势增大，小灯泡变亮；变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率，用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块由于涡流更容易发热，变压器效率低一些，第一次实验中小灯泡更亮些，故A错误，B正确；CC正确。故选BC。（4）[4]在原、副线圈匝数比一定情况下，R增大，副线圈电流I2减小，设原线圈电流为I，根据，知流经原线圈的电流I1减小。[5]把变压器和R等效为一个电阻，R0当作电源内阻，则输出功率第14页/共19页当内外电阻相等即时，输出功率最大，根据，得代入，解得三、计算题（本题共3个小题：题9分；题分；题分）15.如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边，边，共有在磁感应强度为的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴，结果可保留根号）（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；（2）电压表示数；（3）线圈转一圈的过程中电阻R上产生的焦耳热（结果保留2位小数）【答案】（1）2）3）【解析】1）从垂直于中性面的平面开始计时，感应电动势随时间按余弦规律变化，最大感应电动势为第15页/共19页（2）电流的有效值为所以电压表的读数为（3）根据焦耳定律可得，线圈转动一圈电阻R上产生的焦耳热为16.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，风车阵中发电机输出功率为，输出电压是，用户需要的电压是，输电线电阻为，若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，如图所示为此远距离高压输电线路的示意图。求：（1）用户得到的电功率是多少；（2）在输电线路中设置的升压变压器原、副线圈的匝数比；（3）在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比。【答案】（1）96kW2）3）【解析】【分析】1）输电线损失的功率用户得到的功率第16页/共19页（